于清伟,安秀荣,蔚承祥,李秀梅
(泰安市农业科学研究院,山东泰安 271000)
阴阳棚温度环境分析
于清伟,安秀荣,蔚承祥,李秀梅
(泰安市农业科学研究院,山东泰安 271000)
摘要[目的]分析阴阳棚温度环境,以期为该地区阴阳棚蔬菜、食用菌种植品种的选择以及进一步的推广提供数据支撑。[方法]对一栋阳棚种植蔬菜、阴棚种植食用菌的阴阳棚一年内温度变化及春、秋、冬3个季节的最低温度变化和典型天气温度变化进行了分析。[结果]该阴阳棚的阳棚适宜半耐寒蔬菜和喜温蔬菜的种植,阴棚春秋季可种植中温型和广温型食用菌品种,夏季可种植高温型品种。[结论]典型天气温度变化的研究为特殊气候条件下的种植管理提供了数据依据。
关键词阴阳棚;温度;变化
传统的冬暖式蔬菜大棚是由东、西、北三面保温墙体,以及保温面和采光面组成的单屋面温室,一般为单跨独栋结构,温室的跨度一般在8~10 m。为了保证种植作物冬季采光,两栋蔬菜大棚之间必须留有足够的采光空间,土地利用率只有50%左右,造成土地资源的浪费。阴阳棚是在传统蔬菜大棚的北侧,增加一个同长度但采光面朝北的单面温室,其阴棚利用传统蔬菜大棚之间的空地,可种植对光照要求不高的作物,如食用菌等,大幅度提高了土地利用率,对阳棚的后墙也能起到隔热和阻挡风雪侵害的作用。
温度条件是蔬菜和食用菌种植的一个重要环境指标,阴阳棚温度环境分析能够对阴阳棚内蔬菜和食用菌品种的选择起到指导性作用。刘彦辰[1]以陕西关中地区同一跨度条件下阴阳棚和普通日光温室为研究对象,分析了2种结构温室内温度、光照和湿度的差异,得到了2种温室的光温环境特点,以评价阴棚结构对温室环境的影响。周长吉等[2]对春季一个月内的阴阳型日光温室与传统日光温室温度环境进行了对照试验。李丽平等[3]对阴阳结合型温室共用墙体的吸放热状况进行了测定。很多学者通过阴阳棚内温度等环境的分析,对阴阳棚高效栽培模式进行了研究[4-7]。以上研究表明,阴阳型日光温室阳棚的平均温度比对照温室均有提高,在阴棚内种植耐寒作物能够安全生产,且阴棚比阳棚的保温作用明显。
由于阴阳棚在设施农业上的应用尚处于探索阶段,对阴阳棚温度环境分析的时间周期一般较短,以一年为周期的研究鲜见报道。笔者选择一栋阳棚种植蔬菜、阴棚种植食用菌的阴阳棚进行了为期一年的温度环境分析,以期为该地区阴阳棚蔬菜、食用菌种植品种的选择以及进一步的推广提供数据支撑。
1 材料与方法
1.1试验大棚供试阴阳棚位于泰安市传统大棚蔬菜种植区岱岳区良庄镇,大棚为复合砖墙钢架结构,东西长80 m,墙高3 m,厚60 cm,距地面50 cm和1.8 m处留有通风口,间隔为2 m,阳棚跨度10 m,脊高4.5 m,阴棚跨度为6 m,以棉被为保温材料,未设置加温设备。
1.2试验仪器采用CHT8000A温度记录仪,温度探头布置在大棚中间距地面1.5 m处。
1.3试验方法大棚阳棚内蔬菜为一年两茬栽培模式,秋冬茬种植黄瓜,冬春茬种植甜瓜,阴棚内种植食用菌品种为平菇,出菇阶段主要集中在秋末冬初及春季。试验大棚水、肥、光照等按正常方式进行栽培管理,10:30打开阴棚和阳棚之间的通风口进行热量、湿度、空气间的交换,16:00关闭通风口。
1.4测试内容与方法
1.4.1阴阳棚一年内温度变化。于2015年每月5、15、25日,分别对阴棚、阳棚、对照大棚的最低温度、最高温度进行记录。5月中旬~8月中旬对照大棚与阳棚为休棚期,不进行生产,因此,只记录阴棚内温度变化。
1.4.2阴阳棚春、秋、冬季最低温度变化。由于大棚内最高温可利用通风等手段进行调节,而最低温是栽培品种选择的一个重要指标,因此,对2015年1、4、10月的气温与阴棚、阳棚的最低温度进行记录。
1.4.3阴阳棚春、秋、冬季典型天气温度变化。 选取春、秋、冬3个季节典型的晴天、阴天,对其一天内阴棚、阳棚的温度变化及气温变化进行记录。
2结果与分析
2.1阴阳棚一年内温度变化由图1可知,阳棚与对照的最高温度,除阴雨、降温天气外,大部分在20 ℃以上,由于人为控制温湿度的影响,其重合度较高;比较阳棚与对照的最低温度可以发现,阳棚最低温度为6 ℃,其最低温度比对照高1~2 ℃,由此可知,阴棚的设立,降低了蔬菜大棚与外界环境的热交换,有效地提高了阳棚温度;山东地区春季最低温度在4月中下旬开始快速升高,阴棚春秋季最高温为14~23 ℃,最低温为5~18 ℃,温差幅度跨越较大;在夏季,阴棚内温度可控制在20~30 ℃,而冬季最高温在10~13 ℃,最低温在2~6 ℃。由此可知,阴阳棚的阳棚在秋、冬、春三季较为适宜半耐寒蔬菜和喜温蔬菜的种植,阴棚春秋季可种植中温型和广温型食用菌品种,夏季可种植高温型品种,冬季温度较低,食用菌种植可选择耐低温品种或进行越冬处理。
图1 阴阳棚一年温度变化Fig.1 Temperature changes in yin-yang type greenhouse within a year
2.2阴阳棚春、秋、冬季最低温度变化 由图2可知,在冬季1月份,阳棚最低温度稳定在6 ℃以上,阴棚最低温度在2 ℃以上,阴棚与阳棚的最低温度变化范围不大,其温度变化曲线基本一致;冬季急剧变温天气较多,阴棚、阳棚最低气温与气温最低温度相比,由于光照升温等人为控制,外界环境温度的变化对阴阳棚最低温度的影响较小。
图2 1月阴阳棚及气温最低温度变化Fig.2 The minimum temperature change of yin-yang type greenhouse in Jan.
由图3可知,在春季4月份,阳棚最低温度变化总体呈上升趋势,最低温度在11~17 ℃,受气温影响幅度较小;阴棚最低温度在5~17 ℃,其温度变化较大,变化曲线与气温基本一致,4月上中旬阴棚与阳棚最低温度的温差基本在5 ℃左右,至4月下旬,温差逐渐缩小。
图3 4月阴阳棚及气温最低温度变化Fig.3 The minimum temperature change of yin-yang type greenhouse in Apr.
由图4可知,在秋季10月份,阳棚的最低温度在12~17 ℃,温度呈下降趋势;阴棚最低温度为4~16 ℃,其温度变化与气温较为一致,阴棚、阳棚最低温度的温差逐渐加大。
图4 10月阴阳棚及气温最低温度变化Fig.4 The minimum temperature change of yin-yang type greenhouse in Oct.
综上可知,在冬季阴棚、阳棚最低温度的温差最小,春、秋两季阴棚最低温度与气温变化较为一致,且受食用菌生产管理影响较大,因此,阴棚与阳棚最低温度之间的温差波动幅度较大。
2.3阴阳棚春、秋、冬季典型天气温度变化由图5可知,春季晴朗天气下,阴阳棚最低温度出现在8:00左右,随着揭毡,阳棚温度从15 ℃左右快速上升,至13:00~14:00达30 ℃左右,阴棚温度在夜间略高于气温,在10:00打开通气孔后快速上升,从12 ℃上升到21 ℃左右,中午温度略低于气温。由图6可知,在春季阴雨天气下,阴阳棚温度受天气影响在午间有快速上升和快速回落的过程,阳棚与阴棚的温差明显低于晴天,而夜间温差无论阴天、晴天都在4 ℃左右。
图5 春季典型晴天阴阳棚温度变化Fig.5 The temperature change of yin-yang type greenhouse in typical fine day in spring
图6 春季典型阴天阴阳棚温度变化Fig.6 The temperature change of yin-yang type greenhouse in typical cloudy day in spring
由图7~8可知,秋季典型天气下阴阳棚温度变化与春季较为相似,但最低温度秋季一般出现在7:00左右,晴天时气温及阳棚温度上升速度与阴棚相比较快,10月上旬黄瓜种植处于定植期,阴雨天气对阳棚温度的影响较大,温度变化趋势与阴棚和气温基本一致。
图7 秋季典型晴天阴阳棚温度变化Fig.7 The temperature change of yin-yang type greenhouse in typical fine day in autumn
图8 秋季典型阴天阴阳棚温度变化Fig.8 The temperature change of yin-yang type greenhouse in typical cloudy day in autumn
由图9~10可知,阴阳棚最低温度出现在6:00左右,最高温度出现在12:00左右。晴天条件下,阳棚温度在7~25 ℃,阴棚温度在4~12 ℃,阴棚与阳棚在揭毡后温差逐渐加大;雨雪天气下,阴棚与阳棚温差在5 ℃左右,温度变化趋势与气温基本一致。
图10 冬季典型阴天阴阳棚温度变化Fig.10 The temperature change of yin-yang type greenhouse in typical cloudy day in winter
3结论与讨论
该研究对阴阳棚一年内温度变化及春、秋、冬3个季节的最低温度变化和典型天气温度变化进行了分析,结果表明,在其温度条件下,阳棚适宜半耐寒蔬菜和喜温蔬菜的种植,阴棚春秋季可种植中温型和广温型食用菌品种,夏季可种植高温型品种,冬季温度较低,食用菌可选择耐低温品种或进行越冬处理。
据统计,2010~2015年泰安地区共出现多云天气1 018 d,晴天311 d,阴天及雨雪天气438 d。典型天气温度变化的研究为特殊气候条件下的种植管理提供了理论依据。该研究的阴阳棚,其种植品种已定,而不同蔬菜、食用菌品种在生长过程中的管理不同,其对大棚温度条件的影响也有一定差别,因此,对种植不同品种的阴阳棚温度环境需进一步调查研究。该研究仅对阴阳棚温度环境进行了分析,其湿度、CO2浓度的变化是下一步研究的重点。
参考文献
[1] 刘彦辰.陕西关中地区不同结构日光温室光温环境分析[D].重庆:西南大学,2012.
[2] 周长吉,刘晨霞,王娟.阴阳型日光温室环境条件初探[C]//杨其长.设施园艺研究新进展:2009中国.寿光国际设施园艺高层学术论坛论文集.北京:中国农业科学技术出版社,2009:121-126.
[3] 李丽平,张亚红.阴阳棚共用墙体不同季节的吸放热状况分析[J].北方园艺,2010(15):80-84.
[4] 其日格,杨新宇,吴玉峰.厚墙体阴阳棚高效生产模式[J].中国蔬菜,2000(5):43-44.
[5] 王桂珍,刘凤堂,刘洪锁.阴阳型日光温室设施建设及栽培模式[J].中国蔬菜,2010(15):44-45.
[6] 郭惠东,任鹏飞,李瑾,等.菌菜阴阳复合棚冬季高效栽培模式研究[J].山东农业科学,2014,46(4):51-55.
[7] 贾博渊.塞北阴阳棚反季节菇菜同作新技术[J].食用菌,2009(5):54-55.
Analysis of Temperature Condition of Yin-yang Type Greenhouse
YU Qing-wei, AN Xiu-rong, YU Cheng-xiang et al
(Tai’an Academy of Agriculture Sciences, Tai’an, Shandong 271000)
Abstract[Objective] The aim was to analyze temperature in yin-yang type greenhouse, provide data support for choosing vegetable, edible fungus varieties and further extension. [Method] The changes of temperature in one-year of yin-yang type greenhouse that growing vegetables in sunny side while edible fungi in shadow side, the changes of lowest temperature in spring, autumn and winter, the changes of typical weather temperature were studied. [Result] The results showed that the sunny side was suitable for cultivating semi hardy vegetables and warm vegetables, the shadow side was suitable for planting moderate-temperate and eurythermic edible fungus in spring or autumn and planting thermophilic strain in summer. [Conclusion] Study on the temperature changes of typical weather provides the data basis for the cultivation and management under special climatic conditions.
Key wordsYin-yang type greenhouse; Temperature; Change
基金项目泰安市科技发展计划项目“阴阳棚菌菜高效生产技术研究”(201340629)。
作者简介于清伟(1983-),男,山东藤州人,农艺师,从事食用菌育种、驯化栽培、病虫害防控技术研究。
收稿日期2016-03-02
中图分类号S 626
文献标识码A
文章编号0517-6611(2016)11-037-04